| 研究課題/領域番号 |
17K00662
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
持続可能システム
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| 研究機関 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
河野 孝昭 金沢大学, 機械工学系, 准教授 (90630921)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 垂直軸風車 / 空力騒音 / 出力特性 / 騒音低減 / 風洞実験 / 数値流体力学解析 / アーム / CFD解析 / セレーション / トリップワイヤ / マイクロフォンアレイ / 断面形状 / 数値流体解析 / 風力 / 直線翼垂直軸風車 / 音響解析 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、直線翼垂直軸風車の出力特性を著しくは損なわない空力騒音低減手法の開発を目指し、アームの断面形状とブレード後縁に取り付けた鋸歯状突起（セレーション）形状が、風車出力特性および騒音特性に与える影響を風洞実験と数値流体力学解析により調べた。アーム断面形状については、翼型のアームと比べて、出力特性を著しく損なわず、騒音レベルを顕著に低減する新たな形状を考案した。さらに、空力騒音の原因となる変動圧力の値が、風車翼とアームの接合部付近で高くなることを明らかにした。セレーションについては、セレーションをつけない場合に比べて出力特性は顕著に低下するが、騒音レベルも顕著に低下することを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
垂直軸風車は、市街地空間への導入事例が増えてきているが、騒音の研究事例は非常に少なく、十分な騒音低減対策が施されていない。本研究では、空気抵抗の小さい翼型のアームに比べて、出力特性を著しく損なうことなく、騒音レベルを顕著に低減するアーム形状を考案した。さらに、風車翼とアームの接合部付近が顕著な騒音源となっている可能性が高いことを明らかにした。即ち、この接合部付近のアーム形状に本研究で考案した形状を適用することで、市街地空間に導入する垂直軸風車の低騒音化が進展するものと考えられる。セレーションについては、騒音レベルは低下するが、出力特性も顕著に低下するため、さらなる形状の検討が必要である。
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